《數控車床編程與加工項目教程》項目1數控車床加工基礎項目2軸類零件的數控車削加工項目3盤套類零件的數控車削加工項目4槽類零件的數控車削加工項目5螺紋類零件的數控車削加工項目6綜合零件及創新設計的數控車削加工項目7數控車床自動編程加工全套可編輯PPT課件

項目一數控車床加工基礎XIANGMUYISHUKONGCHECHUANGJIAGONGJICHU/CONTENT目錄任務一

數控車床概述與安全文明生產任務二

工件在數控車床上的裝夾任務三

數控車削基礎認知任務四

數控車床加工工藝規程文件擬定本課件是可編輯的正常PPT課件錨定裝備制造競爭地位,推動高檔數控機床發展學思園地·1958年,北京第一機床廠與清華大學合作,試制出中國的第一臺數控機床——X53K1三坐標數控機床。這臺數控機床的誕生標志著中國成功填補了在數控機床領域的空白;1978年后,隨著國家的改革開放,我國數控機床進入一個新的發展時期,初步建立產業體系并推進產業化;90年代以“自主開發”為重點支持國產數控系統的技術攻關和產品開發;“十五”期間,中國機床進入了高速發展和轉型升級階段,數控技術及產品得到了快速普及和升級;未來,數控機床技術將有更多發展趨勢。中國數控機床從無到有,發展到現在已經成為全球最大的機床消費國和生產國。·數控機床和基礎制造裝備是裝備制造業的“工作母機”,一個國家的機床行業技術水平和產品質量,是衡量其裝備制造業發展水平的重要標志。隨著2001年中國正式加入WTO,高檔數控機床、數控系統和功能部件的技術研發步伐加快,國產數控機床產量以超過30%的幅度逐年增長,一批車銑復合加工中心等五軸聯動高檔數控機床實現了從無到有。國產五軸聯動加工中心和五面體龍門式加工中心為能源、汽車和航空航天等方面中的國家重點建設工程提供了關鍵支持。·展望未來,新的一輪工業革命給數控機床的發展帶來新的挑戰和機遇。數控機床技術呈現出高性能、多功能、定制化、智能化和綠色化的發展趨勢,并擁抱未來的量子計算新技術,為新的工業革命提供更強大、更便利和更有效的制造工具。到2025年,高檔數控機床與基礎制造裝備國內市場占有率將超過80%,高檔數控機床與基礎制造裝備總體進入世界強國行列。本課件是可編輯的正常PPT課件01任務一數控車床概述與安全文明生產RENWUYISHUKONGCHECHUANGGAISHUYUANQUANWENMINGSHENGCHAN本課件是可編輯的正常PPT課件掌握數控車床的作用及分類。01掌握數控車床的基本組成。02了解數控車床安全生產規則。03任務目標本課件是可編輯的正常PPT課件·現場觀察所使用數控車床的機床型號,記錄和說明型號的含義。·現場觀察數控車床加工零件過程,理解數控車床控制軸數、手動操作和自動運行的過程。·了解數控車床的安全生產規則。·現場觀察數控車床主傳動、進給系統及其部件,了解滾珠絲杠螺母副的結構特點和用途。01020304任務引領本課件是可編輯的正常PPT課件·數控車是用計算機數字控制的車床,是目前使用較為廣泛的數控機床之一。將編寫好的加工程序輸入數控系統中,由數控系統通過X、Z軸伺服電動機控制車床進給運動部件的動作順序、移動量和進給速度,再配以主軸的轉速和轉向,便能加工出各種形狀不同的軸類或盤類回轉體零件。車削加工一般是通過工件旋轉和刀具進給完成切削過程的,其主要加工對象是回轉體零件,加工內容包括車外圓、車端面、切斷、車槽、鉆中心孔、鉆孔、車孔、鉸孔、锪孔、車螺紋、車圓錐面、車成形面、滾花和攻螺紋等。由于數控車床自動完成內外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工,因而數控車床特別適合加工形狀復雜的軸類或盤類零件。一、數控車床的用途與分類數控機床：是一種能夠通過數控程序進行自動化加工的機床，比傳統機床更加精確、高效、靈活名詞解釋本課件是可編輯的正常PPT課件1.按車床的功能分類一、數控車床的用途與分類功能分類內容經濟型數控車床經濟型數控車床是在臥式車床的基礎上進行改進設計的,一般采用步進電機驅動的開環伺服系統,其控制部分用單板機或單片機實現,它具有CRT顯示、程序存儲和程序編輯等功能。但是,經濟型數控車床加工精度不高,主要用于加工精度要求不高、有一定復雜程度的零件。全功能數控車床全功能數控車床精度保持性高,有優良的可靠性、可擴展性和安全性,易操作,可維修性高。全功能數控車床可以對回轉體,如軸類零件和盤類零件,進行直線、圓弧、曲面、螺紋、溝槽和錐面等高效、精密、自動車削加工,具有刀尖半徑自動補償、恒線速、固定循環、宏程序等功能。車削中心車削中心的主體是數控車床,車削中心配有動力刀座或機械手,可實現車、銑復合加工,如高效率車削、銑削凸輪槽和螺旋槽。圖1-3所示為高速臥式車削中心。立式數控車床立式數控車床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸較小、形狀較復雜的大型或重型零件,它適于通用機械、冶金、軍工、鐵路等行業直徑較大的車輪、法蘭盤、大型電機座、箱體等回轉體的粗、精車削加工。本課件是可編輯的正常PPT課件數控車床按照主軸的配置形式可以分為臥式數控車床和立式數控車床。（1）2.按主軸的配置形式分類·臥式數控車床。臥式數控車床是主軸軸線處于水平位置的數控車床。（2）·立式數控車床。立式數控車床是主軸軸線處于垂直位置的數控車床。一、數控車床的用途與分類本課件是可編輯的正常PPT課件·兩軸控制的數控車床。兩軸控制的數控車床只有一個回轉刀架,可以實現兩軸聯動。·四軸控制的數控車床。四軸控制的數控車床上有兩個獨立的回轉刀架,可以實現四軸聯動。3.按數控系統控制的軸數分類·數控車床按照數控系統控制的軸數可以分為兩軸控制的數控車床和四軸控制的數控車床。一、數控車床的用途與分類本課件是可編輯的正常PPT課件1.數控車床的組成·與臥式車床相比,數控車床在結構上仍然由主軸箱、刀架、進給傳動系統、床身、液壓系統、冷卻系統和潤滑系統等組成,但是數控車床的進給系統與普通車床的進給系統在結構上存在著本質上的差別。圖1-5所示為典型數控車床的機械結構。普通車床主軸的運動經過掛輪架、進給箱、溜板箱傳到刀架,實現縱向和橫向進給運動,而數控車床是采用伺服電動機把運動經滾珠絲杠傳到滑板和刀架,實現Z向(縱向)和X向(橫向)進給。數控車床可以加工各種螺紋,主軸旋轉與刀架移動的運動關系通過數控系統控制。一、數控車床的用途與分類本課件是可編輯的正常PPT課件2.數控車床的布局·數控車床的主軸、尾架等部件的布局形式與普通車床基本一致,但數控車床刀架和導軌的布局形式發生了根本性的變化,因為刀架和導軌的布局形式直接影響數控車床的使用性能和數控車床的結構。另外,數控車床上都設有封閉的防護裝置。·圖1-6所示為數控車床的布局形式,即水平床身、斜床身、水平床身斜滑板和立床身。一、數控車床的用途與分類本課件是可編輯的正常PPT課件數控車床日常保養與維護內容如下：·做好各導軌面的清潔潤滑。定期檢查配置自動潤滑系統的數控車床,清洗自動潤滑系統,并檢查油量,及時添加潤滑油,檢查液壓泵是否能定期起動、打油及停止。·每天檢查主軸箱自動潤滑系統工作是否正常,定期更換主軸箱潤滑油。·檢查電氣柜中的冷卻風扇工作是否正常、風道過濾網有無堵塞,并清洗過濾網上的塵土。·檢查冷卻系統,檢查液面高度,及時添加切削液,切削液臟時,應及時更換。·檢查主軸驅動帶,并調整其松緊程度。·檢查導軌鑲條的松緊程度,并調整間隙。·檢查機床液壓系統油箱液壓泵有無異常噪聲、工作油面高度是否合適、壓力表指示是否正常、管路及各接頭有無泄漏。三、數控車床的日常保養與維護熱輻射：物體由于具有溫度而輻射電磁波的現象名詞解釋本課件是可編輯的正常PPT課件數控車床日常保養與維護內容如下：·檢查導軌機床防護罩是否齊全、有效。·檢查各運動部件的機械精度,減少形狀和位置偏差。·每天完工前做好機床衛生清掃工作。清掃切屑,擦凈導軌部位的切削液,防止導軌生銹。·車床起動后,在車床自動連續運轉前,監視其運轉狀態。·車床運轉時,不能調整刀具和測量工件尺寸,手不能靠近旋轉的刀具和工件。·數控車床工作時,要確保切削液輸出通暢且流量充足。·數控車床停機時,應除去工件或刀具上的切屑,養成良好的工作習慣。·加工完成后,關閉電源,清掃車床并涂防銹油。三、數控車床的日常保養與維護加工精度：加工后零件表面的實際尺寸、形狀、位置三種幾何參數與圖紙要求的理想幾何參數的符合程度名詞解釋本課件是可編輯的正常PPT課件數控車床安全生產規則如下：·數控車床的使用環境應避免光的直射和熱輻射,避免潮濕或粉塵過多的場所,特別要避免有腐蝕氣體的場所。·為了避免電源不穩定造成電子組件損壞,數控車床應采取專線供電或增設穩壓裝置。·數控車床的開機和關機必須按機床說明書的規定操作。·主軸起動開始切削前,要關好防護罩門,程序正常運行中禁止開啟防護罩門。·機床在正常運行時不準開電氣柜,禁止按“急停”“復位”按鈕。·機床發生故障時,操作者要注意保留現場,并向維修人員如實說明故障發生的前后情況,便于維修人員分析情況和查找故障原因。·數控車床的使用一定要有專人負責,嚴禁其他人隨意動用數控設備。·認真填寫數控車床的工作日志,做好交接班工作,消除事故隱患。·不準隨意更改控制系統內制造廠設定的參數。·加工程序必須在經過嚴格校驗后方可進行自動操作運行。在加工過程中,一旦出現異常現象,應立即按下“急停”按鈕,確保人身和設備的安全。四、數控車床安全生產規則氣體腐蝕：指在金屬表面上無任何液相條件下，金屬僅與氣體腐蝕劑反應所發生的腐蝕，即金屬材料在完全沒有濕氣凝集在表面的條件下發生的腐蝕過程名詞解釋本課件是可編輯的正常PPT課件五、數控車床操作工職業技能鑒定數控車床操作工職業技能鑒定標準的適用范圍。數控車床操作工職業技能鑒定標準適用于數控車床的編程、操作、維護及保養。數控車床操作工的職業等級。數控車床操作工職業共設4個等級,即中級(國家職業資格四級)、高級(國家職業資格三級)、技師(國家職業資格二級)和高級技師(國家職業資格一級)。數控車床操作工的工種定義。數控車床操作工是指從事編寫數控加工程序并操作數控車床進行零件車削加工的人員。1.數控車床操作工職業技能鑒定標準數控系統：是指控制機床運動的軟件和硬件設備，包括數控主軸、伺服驅動編程控制器、人機界面等名詞解釋本課件是可編輯的正常PPT課件2.數控車床操作工申報條件五、數控車床操作工職業技能鑒定分類申報條件中級的申報條件①經本專業中級正規培訓達規定標準學時數,并取得結業證書。②連續從事本職業工作5年以上。③取得經勞動保障行政部門審核認定的、以中級技能為培訓目標的中等以上職業學校本專業或相關專業的畢業證書。④取得相關職業中級職業資格證書后,連續從事本職業工作2年以上。高級的申報條件①取得本職業中級職業資格證書后,連續從事本職業工作2年以上,經本職業高級正規培訓達規定標準學時數,并取得結業證書。②取得本職業中級職業資格證書后,連續從事本職業工作4年以上。③取得經勞動保障行政部門審核認定的、以高級技能為培養目標的職業學校本職業或相關專業畢業證書。④大專以上本專業或相關專業畢業生,經本職業高級正規培訓達規定標準學時數,并取得結業證書。本課件是可編輯的正常PPT課件2.數控車床操作工申報條件五、數控車床操作工職業技能鑒定分類申報條件技師的申報條件①取得本職業高級職業資格證書后,連續從事本職業工作4年以上,經本職業技師正規培訓達規定標準學時數,并取得結業證書。以上②,經取本得職本業職技業師高正級規職培業訓資達格規證定書標的準職學業時學數校,并本取專得業結畢業業證生書,連。續從事本職業工作2年③取得本職業高級職業資格證書的本科(含本科)以上本專業或相關專業畢業生,連續從事本職業工作2年以上,經本職業技師正規培訓達規定標準學時數,并取得結業證書。高級技師的申報條件取得本職業技師職業資格證書后,連續從事本職業工作4年以上,經本職業高級技師正規培訓達規定標準學時數,并取得結業證書。數控車工證書有用嗎？許多用人單位在招聘車工技能人才的的時候，會要求應聘人員具備車工證書，也就是說這本證書能夠在大家求職就業的過程中發揮巨大作用名詞解釋本課件是可編輯的正常PPT課件01實訓目的熟悉數控車床。02實訓方法和步驟(1)觀察數控車床。(2)觀察數控車床加工零件過程。(3)觀察數控車床系統部件。03實訓記錄表實訓項目報告任務實施本課件是可編輯的正常PPT課件02任務二工件在數控車床上的裝夾RENWUERGONGJIANZAISHUKONGCHECHUANGSHANGDEZHUANGJIA本課件是可編輯的正常PPT課件認識數控車床各種典型夾具。01觀察夾具的結構,認識其組成元件(定位元件、夾緊裝置、夾具體等),了解夾具的作用。02掌握數控車床定位與夾緊方案的確定原則。03任務目標掌握數控車床典型夾具的安裝及找正方法。04本課件是可編輯的正常PPT課件·認識數控車床各種典型夾具,觀察夾具的結構,認識其組成元件,并了解其作用。·在數控車床上使用三爪卡盤裝夾工件并找正。·在數控車床上使用四爪卡盤裝夾工件并找正。010203任務引領本課件是可編輯的正常PPT課件1.方案的確定原則一、定位與夾緊方案的確定（1）（3）（2）·盡量使設計基準、工藝基準和編程基準統一。·避免使用需要占用數控機床較長時間的裝夾方案,提高數控機床的加工效率。·減少裝夾次數,盡可能在一次定位裝夾中完成全部加工面的加工,以減少裝夾誤差,提高加工表面之間的相互位置精度,充分發揮數控機床的效率。本課件是可編輯的正常PPT課件2.粗基準的選擇一、定位與夾緊方案的確定·當加工表面與不加工表面有位置精度要求時,應選擇不加工表面作為粗基準。圖1-8所示的手輪因為鑄造后有一定的形位誤差,在第一次裝夾車削時,應選擇手輪內圓(不加工表面)作為粗基準,加工后使輪緣厚度a基本相等,如圖1-8(a)所示。若選擇手輪外圓(加工表面)作為粗基準,則加工后因鑄造誤差不能消除,使輪緣厚薄明顯不一致,如圖1-8(b)所示。綜上所述,在車削圖1-8所示的手輪前,應找正手輪內緣,或用三爪自定心卡盤反撐在手輪的內緣上進行定位。本課件是可編輯的正常PPT課件3.精基準的選擇一、定位與夾緊方案的確定選擇原則內容基準重合原則盡可能采用設計基準或裝配基準作為定位基準。一般的套、齒輪坯和皮帶輪,精加工時以心軸的內孔作為定位基準加工外圓及其他表面,如圖1-10所示。例如,在車削圖1-10(d)所示的三爪自定心卡盤法蘭時,應先車好內孔和螺紋,然后把零件安裝在主軸上,車三爪自定心卡盤的凸肩和端面,使定位基準和裝配基準重合,達到裝配精度的要求。基準統一原則除第一道工序外,其余加工表面盡量采用同一個精基準,因為基準統一后,可減少定位誤差,提高加工精度,使裝夾方便。例如,在車、銑、磨等工序中,始終以一般軸類工件的中心孔軸線作為精基準,加工齒輪時,把內孔加工好,然后始終以內孔軸線作為精基準。互為基準、反復加工原則車床主軸支承軸頸與主軸錐孔的同軸度要求很高,可以采用互為基準、反復加工的方法來達到零件圖的要求。本課件是可編輯的正常PPT課件3.精基準的選擇一、定位與夾緊方案的確定選擇原則內容自為基準原則有些精加工工序要求零件加工余量小,為保證加工質量和提高生產率,往往以被加工面本身作為精基面。盡可能使定位基準和測量基準重合例如,圖1-11(a)所示工件A面和B面之間的長度公差為0.1mm,測量基準面為A。如圖1-11(b)所示,加工工件時,軸向定位基準是A面,定位基準與測量基準重合,使工件容易達到長度公差要求。如圖1-11(c)所示,加工工件時,長度定位基準為C面,由于C面與A面之間也有一定誤差,因而工件加工中產生了間接誤差,誤差累計后,很難達到公差要求。選擇精度較高、形狀簡單和尺寸較大的表面作為精基準這樣可以減少定位誤差,使定位穩固,還可使工件減少變形。圖1-12(a)所示內圓磨具套筒的外圓長度較長,形狀簡單,在車削和磨削內孔時,應以其外圓作為定位基準。本課件是可編輯的正常PPT課件1.夾具的概念二、數控車削工裝夾具28（2）（3）（1）·在車床上用來裝夾工件的裝置稱為車床夾具,簡稱夾具。·數控車床通用夾具與普通車床或專用車床的通用夾具相同。·夾具可分為通用夾具和專用夾具兩類。通用夾具是指能夠裝夾2種或2種以上工件的夾具,如車床上的三爪卡盤、四爪卡盤、彈簧卡套和通用心軸等;專用夾具是專門為加工指定工件的某一工序而設計的夾具。本課件是可編輯的正常PPT課件2.夾具的作用二、數控車削工裝夾具作用內容保證產品質量被加工工件的某些加工精度由機床夾具保證。夾具應能提供合適的夾緊力,既不能因為夾緊力過小導致被加工工件在切削過程中松動,又不能因夾緊力過大導致被加工工件變形或損壞工件表面。提高加工效率夾具應能方便裝卸,使操作者降低勞動強度,節省機床輔助時間,提高加工效率。解決車床加工中的特殊裝夾問題不能使用通用夾具裝夾的工件應設計專用夾具。擴大機床的使用范圍使用專用夾具可以完成非軸套或非輪盤類零件的孔、軸、槽和螺紋等加工,擴大機床的使用范圍。本課件是可編輯的正常PPT課件3.圓周定位夾具二、數控車削工裝夾具夾具內容三爪卡盤圖1-13所示為三爪卡盤,它是最常用的車床通用夾具,三爪卡盤最大的優點是可以自動定心,夾持范圍大,裝夾速度快,但定心精度存在誤差,不適于同軸度要求較高工件的二次裝夾。軟爪軟爪是一種具有切削性能的夾爪。由于三爪卡盤定心精度不高,當加工同軸度要求高的工件二次裝夾時,常常使用軟爪。通常三爪卡盤為保證剛度和耐磨性要進行熱處理,硬度較高,很難用常用刀具切削。彈簧夾套彈簧夾套定心精度高,裝夾工件快捷方便,常用于精加工的外圓表面定位。彈簧夾套特別適用于尺寸精度較高、表面質量較好的冷拔圓棒料,若數控車床再配以自動送料器,可實現自動上料。彈簧夾套夾持工件的內孔是標準系列,并非任意直徑。四爪卡盤四爪卡盤(見圖1-18)也是車床上常用的夾具,它適用于裝夾形狀不規則或大型的工件,夾緊力較大,裝夾精度較高,不受卡爪磨損的影響,但裝夾不如三爪自定心卡盤方便。本課件是可編輯的正常PPT課件四爪卡盤找正工件的方法如下：二、數控車削工裝夾具方法內容盤類工件的找正方法盤類工件的找正方法如圖1-19所示。對于盤類工件,既要找正外圓,又要找正平面(即A點和B點)。找正A點外圓時,用移動卡爪來調整,其調整量為間隙差值的一半,如圖1-。19(b)所示;找正B點平面時,用銅錘或銅棒敲擊,其調整量為間隙差值,如圖1-19(c)所示。軸類工件的找正方法軸類工件的找正方法如圖1-20所示。軸類工件通常是找正外圓A、B兩點。其方法是先找正A點外圓,再找正B點外圓。找正A點外圓時,應調整相應的卡爪,調整方法與盤類工件外圓找正方法相同,而找正B點外圓時,則采用銅錘或銅棒敲擊。百分表、量塊找正法為保證高精度的工件達到要求,采用百分表、量塊找正法是最常用,也是較佳的方法。十字線找正法十字線找正法如圖1-22所示。用手轉動工件,找正A(A1)B(B2)線,調整劃針高度,使針尖通過AB,然后工件轉過180°本課件是可編輯的正常PPT課件4.中心孔定位夾具二、數控車削工裝夾具·工件安裝時用對分夾頭或雞心夾頭夾緊工件一端,撥桿伸向端面。兩頂尖只對工件有定心和支撐作用,數控車床通過對分夾頭或雞心夾頭的撥桿帶動工件旋轉,如圖1-23所示。本課件是可編輯的正常PPT課件雞心夾頭本課件是可編輯的正常PPT課件5.其他車削工裝夾具二、數控車削工裝夾具·對于一些形狀復雜和不規則的零件,不能用三爪卡盤或四爪卡盤裝夾,需要借助其他工裝夾具,如花盤、角鐵等。·花盤。外形復雜、加工表面的回轉軸線與基準面垂直的零件可以裝夾在花盤上加工。圖1-24所示為用花盤裝夾雙孔連桿的方法。·角鐵。外形復雜、加工表面的回轉軸線與基準面平行的工件可以裝夾在角鐵上加工。圖1-25所示為角鐵的裝夾位置。本課件是可編輯的正常PPT課件01實訓目的·認識數控車床各種典型夾具,觀察夾具的結構,認識其組成元件(定位元件、夾緊裝置、夾具體等),了解它們的作用。02實訓方法和步驟(1)使用三爪卡盤裝夾工件。在數控車床上使用三爪卡盤裝夾工件并找正。(2)使用四爪卡盤裝夾工件。03實訓記錄表實訓項目報告任務實施本課件是可編輯的正常PPT課件03任務三數控車削基礎認知RENWUSANSHUKONGCHEXIAOJICHURENZHI本課件是可編輯的正常PPT課件了解數控車床常用刀具的種類、材料、特點及加工范圍。01掌握數控車床刀具的選擇原則,正確選取數控車削刀具。02合理選擇數控車床刀具的參數。03任務目標本課件是可編輯的正常PPT課件·觀察數控車床常用刀具的結構,了解常用刀具的作用,掌握各種車削刀具的用途。·分辨數控車削刀具組成元件,了解刀片的形狀、切削刃形狀、斷屑槽形狀、主要幾何角度及其作用。·觀察采用不同切削參數的情況下,車削零件的表面粗糙度的變化。·觀察數控車削刀具的定位夾緊機構特點,拆卸并安裝刀具刀片夾緊機構。01020304任務引領本課件是可編輯的正常PPT課件1.尖形車刀·尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。尖形車刀的刀尖由直線形的主、副切削刃構成,加工零件時,零件的輪廓形狀主要由一個獨立的刀尖或直線形主切削刃車削,與另兩類車刀加工時所得到零件輪廓形狀的原理截然不同。尖形車刀有90°內外圓車刀、左右端面車刀、切斷(車槽)車刀、刀尖倒角很小的各種外圓和內孔車刀等。一、常用刀具的種類本課件是可編輯的正常PPT課件2.圓弧形車刀一、常用刀具的種類·圓弧形車刀是較為特殊的數控加工用車刀(見圖1-28)。圓弧形車刀的特點為:構成主切削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或線輪廓誤差很小的圓弧;該圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖,刀位點不在圓弧上,而在該圓弧的圓心上;車刀圓弧半徑與被加工零件的形狀無關,并可按需要靈活確定或經測量后確定。當某些尖形車刀或成形車刀(螺紋車刀)的刀尖具有一定的圓弧形狀時,也可作為圓弧形車刀使用。圓弧形車刀可以用于車削內、外表面,特別適于車削各種光滑連接(凹形)的成形面。本課件是可編輯的正常PPT課件圓弧形車刀本課件是可編輯的正常PPT課件3.成形車刀一、常用刀具的種類·成形車刀俗稱樣板車刀,其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數控車削加工中,常見的成形車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形槽車刀和螺紋車刀等。在數控加工中,應盡量少用或不用成形車刀。·圖1-29所示為常用車刀的種類、形狀和用途。本課件是可編輯的正常PPT課件·刀具切削部分是在高溫、高壓及劇烈摩擦的惡劣條件下工作的,刀具材料應具備以下基本性能。二、數控車削對數控刀具的要求要求內容高硬度刀具材料的硬度必須高于被加工工件材料的硬度,否則在高溫高壓下,就不能保持刀具鋒利的幾何形狀,高硬度是刀具材料應具備的最基本的性能。刀具材料一般為高速鋼和硬質合金,其中,高速鋼的硬度HBC為63~70,硬質合金的硬度HRA為89~93。足夠的強度和韌性刀具切削部分的材料在切削時承受很大的切削力和沖擊力。高耐磨性和耐熱性刀具材料的耐磨性是指抵抗磨損的能力。刀具材料硬度越高,耐磨性越好。刀具材料的耐磨性還與金相組織有關,金相組織中碳化物越多,顆粒越細,分布越均勻,其耐磨性越好。刀具材料的耐磨性與耐熱性也有著密切的關系。耐熱性通常用材料在高溫下保持較高硬度的性能來衡量,即高溫硬度,又稱為“紅硬性”。高溫硬度越高,耐熱性越好,刀具材料在高溫時抗塑變和耐磨損的能力越強。本課件是可編輯的正常PPT課件·刀具切削部分是在高溫、高壓及劇烈摩擦的惡劣條件下工作的,刀具材料應具備以下基本性能。二、數控車削對數控刀具的要求要求內容良好的導熱性刀具材料的導熱性用熱導率[單位為W/(m·K)]表示。熱導率大,表示導熱性好,切削時產生的熱量就容易傳導出去,從而降低切削部分的溫度,減輕刀具的磨損。刀具材料導熱性好,其耐熱沖擊和抗熱龜裂的性能優良。有良好導熱性的刀具可以對脆性材料進行斷續切削,在加工導熱性能差的工件時尤為重要。良好的工藝性為了便于制造,要求刀具材料有較好的可加工性,包括鍛壓、焊接、切削加工、熱處理和可磨性等。較好的經濟性經濟性是評價新型刀具材料的重要指標之一,也是正確選用刀具材料、降低產品成本的主要依據之一。刀具材料的選用應結合我國資源狀況,降低刀具的制造成本。抗黏結性和化學穩定性刀具的抗黏結性是指工件與刀具材料分子間在高溫高壓作用下,抵抗互相吸附而黏結的能力。刀具的化學穩定性指刀具材料在高溫下,不易與周圍介質發生化學反應的能力。刀具材料應具備較高的抗黏結性和化學穩定性。本課件是可編輯的正常PPT課件1.高速鋼三、數控車床刀具的材料·高速鋼是一種含有鎢、錳、鉻、釩等合金元素較多的合金工具鋼。它是綜合性能比較好的一種刀具材料,熱處理后硬度HRC可達62—66,抗彎強度約3.3GPa,耐熱性為600℃左右,可以承受較大的切削力和沖擊力。高速鋼具有熱處理變形小、能鍛造、易磨出較鋒利的刃口等優點,特別適合于制造各種小型及形狀復雜的刀具,如成形車刀、鉆頭、銑刀、拉刀、齒輪刀具和螺紋刀具等。高速鋼已從鎢系發展為鎢-錳系、鎢-錳-鋁系、鎢-錳-鈷系,其中鎢-錳-鋁系是我國獨創的品種。同時,由于高速鋼刀具熱處理技術的進步及成形切割工藝的發展,高速鋼刀具的紅硬性、耐磨性和表面涂層質量都得到了很大的改善。因此,高速鋼仍是數控機床常用的刀具材料之一。本課件是可編輯的正常PPT課件高速鋼本課件是可編輯的正常PPT課件1.高速鋼三、數控車床刀具的材料普通高速鋼內容W18Cr4V高速鋼W18Cr4V高速鋼(簡稱W18,又稱18-4-1)屬于鎢系高速鋼。它具有較好的綜合性能,刀具刃磨工藝性好,熱處理控制比較容易。它的缺點是碳化物分布不均勻,熱塑性較差,不適于制作大截面的刀具。鎢的價格較高,所以國內外很少采用此種刀具。W6Mo5Cr4V2高速鋼W6Mo5Cr4V2高速鋼(簡稱M2,又稱6-5-4-2)屬于鎢-錳系高速鋼,是國內外普遍應用的鋼種。這種高速鋼用1%的錳可以代替2%的鎢,錳的加入使鋼中的合金元素減少,從而降低碳化物的數量及其分布的不均勻性,有利于提高熱塑性、抗彎強度與韌度。W6Mo5Cr4V2的高溫塑性及韌性勝過W18Cr4V,可用于制造熱軋刀具,如扭槽麻花鉆等。其主要缺點是淬火溫度范圍窄,脫碳,過熱敏感性大。W9Mo3Cr4V高速鋼W9Mo3Cr4V高速鋼是根據我國資源分布研制的鋼種,屬于含鎢量較多、含錳量較少的鎢-錳系高速鋼。W9Mo3Cr4V抗彎強度和韌性均高于W6Mo5Cr4V2,具有較好的硬度和熱塑性。W9Mo3Cr4V含釩量少,磨削加工性能也比W6Mo5Cr4V2好,可用于制造各種刀具(鋸條、鉆頭、拉刀、銑刀、齒輪刀具等)。加工鋼材時,刀具壽命比W18Cr4V、W6MoSCr4V2長。本課件是可編輯的正常PPT課件1.高速鋼三、數控車床刀具的材料粉末冶金高速鋼避免了因熔煉高速鋼產生的碳化物偏析,其強度和韌性都比熔煉鋼有很大提高,可以用于制作加工超高強度鋼、不銹鋼、鈦合金等難加工材料的刀具,也可以用于制造大型拉刀和齒輪刀具等,特別是制造切削時受沖擊載荷的刀具,效果更好。粉末冶金高速鋼高性能高速鋼是在普通高速鋼的基礎上,用調整其基本化學成分和添加一些其他合金元素(釩、鈷、鋁、硅、鈮等)的方法,著重提高耐熱性和耐磨性而衍生出來的鋼種。它主要用于加工不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金和超高強度鋼等難加工材料。高性能高速鋼本課件是可編輯的正常PPT課件2.硬質合金三、數控車床刀具的材料1324競爭激烈常用的黏合劑是鈷,碳化鈦基硬質合金的黏合劑是錳、鎳。硬質合金韌性差、脆性大,承受沖擊和振動的能力低,但硬質合金現在仍是主要的刀具材料。硬質合金高溫碳化物的含量超過高速鋼,具有硬度高(大于HRA89)、熔點高、化學穩定性好和熱穩定性好等優點,切削效率是高速鋼刀具的5~10倍。硬質合金是用高硬度、難熔的金屬化合物[WC(碳化鎢)、TiC(碳化鈦)、TaC(碳化鉭)、NbC(碳化鈮)等]微米數量級的粉末與鈷、錳和鎳等金屬黏合劑燒結而成的粉末冶金制品。本課件是可編輯的正常PPT課件2.硬質合金三、數控車床刀具的材料材料內容WCo類硬質合金WCo類硬質合金代號為YG,常用的牌號有YG3、YG3X、YG6、YG6X、YG8和YG8C等。其中,數字代表鈷的百分含量,X代表細顆粒,C代表粗顆粒。此類硬質合金強度好,硬度和耐磨性較差,主要用于加工鑄鐵及有色金屬。含鈷量越高,韌性越好,越適合粗加工(含鈷量少的此類硬質合金適合精加工)。WTiCo類硬質合金WTiCo類硬質合金代號為YT,常用的牌號有YT5、YT14、YT15、YT30等。其中,數字代表碳化鈦的含量。此類硬質合金硬度、耐磨性、耐熱性都明顯提高,但其韌性、抗沖擊振動性能差,主要用于加工鋼料。若含TiC量多,含鈷量少,則刀具耐磨性好,適合精加工。若含TiC量少,含鈷量多,則刀具承受沖擊性能好,適合粗加工。本課件是可編輯的正常PPT課件2.硬質合金三、數控車床刀具的材料材料內容通用硬質合金通用硬質合金代號為YW。這種硬質合金是在上述兩類硬質合金的基礎上,添加某些碳化物使其性能提高。如在WCo類硬質合金(YG)中添加碳化鉭或碳化鈮,可細化晶粒,提高其硬度和耐磨性,而韌性不變,還可以提高合金的高溫硬度、高溫強度和抗氧化能力,如YG6A、YG8N、YG8P3等。在鎢鈦鈷類硬質合金(YT)中添加某些合金可提高抗彎強度、沖擊韌性、耐熱性、耐磨性、高溫強度和抗氧化能力等,既可用于加工鋼料,又可用于加工鑄鐵和有色金屬,被稱為通用合金。TiC基硬質合金TiC基硬質合金代號為YN,又稱金屬陶瓷。TiC基硬質合金的主要特點是硬度HRA高達90~95,有較好的耐磨性,抗磨損的能力強,有較好的耐熱性與抗氧化能力,適合高速精加工合金鋼、淬火鋼等。該硬質合金的缺點是抗塑變性能差,抗崩刃性能差。本課件是可編輯的正常PPT課件硬質合金本課件是可編輯的正常PPT課件（1）3.陶瓷·陶瓷刀具是以Al2O3(氧化鋁)或Si3N4(氮化硅)為基體再添加少量的金屬,在高溫下燒結而成的一種刀具材料。其硬度HRA可達91—95,耐磨性比硬質合金高十幾倍,適用于加工冷硬鑄鐵和淬火鋼。（2）·陶瓷刀具具有良好的抗黏性能,它與多種金屬的親和力小,化學穩定性好,即使在熔化時也不起化合作用。三、數控車床刀具的材料本課件是可編輯的正常PPT課件3.陶瓷三、數控車床刀具的材料材料內容Al2O3基陶瓷Al2O3

基陶瓷是在Al2O3

中加入一定數量TiC(15%—30%)和一定量金屬(鎳、錳、鈷和鎢等)作為黏接相經熱壓形成的。這樣可提高Al2O3基陶瓷的抗彎強度、斷裂韌性、抗機械沖擊性和耐熱沖擊性,適用于銑削、刨削,可對各種鑄鐵及鋼料進行精加工、粗加工。Al2O3

基陶瓷的牌號有M16、SG3、AG2、AT6、SG4、SG5等。Si3N4基陶瓷這類陶瓷刀具比Al2O3

基陶瓷刀具有更高的強度、韌性、疲勞強度、切削穩定性能和熱穩定性,在1300—1400℃能正常切削,并有更高的切削速度。Si3N4

基陶瓷的熱導率和耐熱沖擊能力為Al2O3基陶瓷的2—3倍,具有良好的抗崩刃能力。此類刀具適于端銑和切削有氧化皮的毛坯工件,可對鑄鐵、淬火鋼等高硬材料進行半精加工和精加工。Si3N4基陶瓷的牌號有SM、FD01、FD05、FD03等。本課件是可編輯的正常PPT課件陶瓷刀具本課件是可編輯的正常PPT課件3.陶瓷三、數控車床刀具的材料材料內容Sialon塞隆陶瓷Sialon陶瓷是在Si3N4

中加入Al2O3形成的新材料陶瓷。它是陶瓷刀具材料中強度最高的材料。其斷裂韌性、化學穩定性、抗氧化性能都較好,有些品種的強度甚至隨溫度的升高而升高,故塞隆陶瓷為超強度材料。它在斷續切削中不易崩刃,是高速粗加工鑄鐵及鎳基合金理想的刀具材料。其他刀具陶瓷ZrO2(氧化鋯)陶瓷刀具可用于加工鋁合金、銅合金。TiB2(二硼化鈦)陶瓷刀具可用于加工汽車發動機等精密鋁合金件。TiB2陶瓷材料具有高熔點(2980℃)、高硬度、極好的化學穩定性和物理性能,其導熱性能強,熱膨脹系數小,與熔融金屬不侵蝕,在高溫下具有優異的機械力學性能。因此,TiB2及其復合材料是公認的極具推廣應用價值和前景的高新技術材料。本課件是可編輯的正常PPT課件4.立方氮化硼三、數控車床刀具的材料（1）（3）（2）·立方氮化硼(CBN)是用六方氮化硼(俗稱白石墨)為原料,利用超高溫、高壓技術轉化而成的。它是20世紀70年代發展起來的新型刀具材料,晶體結構與金剛石類似。·使用立方氮化硼刀具可加工以前只能用磨削方法加工的特種鋼材,獲得很高的尺寸精度和極好的表面粗糙度,實現以車代磨。它有優良的化學穩定性,適于加工鋼鐵類材料。·立方氮化硼刀片具有很好的“紅硬性”,可以高速切削高溫合金,切削速度要比硬質合金高3—5倍,在1300℃高溫下能夠輕快鋒利地切削,性能卓越,使用壽命是硬質合金的20—200倍。本課件是可編輯的正常PPT課件立方氮化硼刀具本課件是可編輯的正常PPT課件5.金剛石三、數控車床刀具的材料59（2）（3）（1）·金剛石有天然金剛石、人造聚晶金剛石和復合金鋼石三類。金剛石有極高的硬度、良好的導熱性及小的摩擦因數。金剛石刀具有優秀的使用壽命(比硬質合金刀具壽命高幾十倍以上)、穩定的加工尺寸精度(可加工幾千至幾萬件)及良好的工件表面粗糙度(車削有色金屬表面粗糙度可達0.06μm),并可在納米級穩定切削。·金剛石刀具的缺點是刀具價格昂貴,加工成本高。但近年來PCD刀具的發展與應用情況已發生了許多變化,PCD刀具的價格已下降50%以上,導致其在鋁材料加工中的應用日益增多。·除少數超精密加工外,工業上多使用人造聚晶金剛石(PCD)作為刀具材料或磨具材料。人造聚晶金剛石(PCD)是用人造金剛石顆粒通過添加Co、硬質合金、NiCr、Si-SiC及陶瓷結合劑在高溫(1200℃以上)、高壓下燒結成形的PCD刀具。本課件是可編輯的正常PPT課件·刀具表面涂層技術是一種優質的表面改性技術,它是在普通高速鋼和硬質合金刀片表面,采用化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD)的工藝方法,涂覆一薄層(5—12μm)高硬度難熔金屬化合物[TiC、TiN(氮化鈦)、Al2O3等],使刀片既保持了普通刀片基體的強度和韌性,又使表面有高的硬度和耐磨性、更小的摩擦系數和高的耐熱性,較好地解決了材料硬度、強度及韌性的矛盾。三、數控車床刀具的材料6.涂層類材料本課件是可編輯的正常PPT課件6.涂層類材料三、數控車床刀具的材料涂層技術的種類內容CVD技術CVD技術在硬質合金可轉位刀具上應用極廣。20世紀70年代初首次在硬質合金基體上涂覆一層TiC后,把普通硬質合金刀具的切削速度從80m/min提高至180m/min。1976年出現了TiC-Al2O3雙涂層硬質合金,把切削速度提高至250m/min。1981年又出現了TiC-Al2O3

-TiN三涂層硬質合金,使切削速度提高至300m/min。在CVD工藝中,氣相沉積所需金屬源的制備相對容易,可實現TiN、TiC、TiCN、TiBN、TiB2和Al2O3

等單層及多元多層復合涂層,其涂層與基體結合強度高,薄膜厚度可達7—9μm。PVD技術PVD技術出現于20世紀70年代末期,由于其工藝處理溫度可控制在500℃以下,低于高速鋼的回火溫度。因此,可作為最終處理工藝用于高速鋼類刀具的涂層。本課件是可編輯的正常PPT課件6.涂層類材料三、數控車床刀具的材料刀具涂層材料內容硬質合金刀具的表面涂層材料化學涂層(CVD)根據不同加工方式和切削不同材料的需要把抗高溫氧化(Al2O3)、抗磨損(TiC、TiCN、TiBN等)和降低摩擦因數(TiN)的涂層復合起來達到最佳的切削效果,在切削加工過程中可以不用切削液。高速鋼刀具的涂層材料高速鋼刀具主要采用PVD涂層技術,在刀具表面涂覆TiN等硬膜,用于提高刀具性能。這種工藝要求在500℃環境下進行,汽化的鈦離子與氮反應,在陽極刀具表面上生成TiN。TiN涂層表面硬度為2200HV,厚度卻只有2μm,對刀具的尺寸影響不大。TiN涂層有較高的熱穩定性,與鋼的摩擦因數低,而且與高速鋼結合牢固,可用于鉆頭、絲錐、銑刀、滾刀等復雜刀具。金剛石涂層材料金剛石涂層是用CVD技術方法將金剛石沉積在可轉位刀片或旋轉刀具的表面上。金剛石涂層的硬質合金刀具綜合了天然金剛石的硬度和硬質合金的強度、斷裂韌性,所以金剛石涂層可用于具有復雜形狀切削刃的旋轉刀具和具有復雜斷屑槽形的多刃刀具。本課件是可編輯的正常PPT課件四、機夾可轉位車刀的選用·機夾可轉位數控刀具常見的品種、規格有2000種以上,并要求有各種各樣的可轉位硬質合金刀片、陶瓷刀片等其他材質刀片與之配套,常見的有各種銑刀、孔加工刀具、車刀及(鉆、擴、鏜、锪)復合刀具等類型。為了減少換刀時間和方便對刀,便于實現機械加工的標準化,數控車削加工時,應盡量采用機夾刀具。常用的機夾可轉位式車刀結構如圖1-30所示。本課件是可編輯的正常PPT課件1.可轉位刀片代碼四、機夾可轉位車刀的選用·從刀具的材料應用方面分析,數控機床用刀具材料主要是各類硬質合金。從刀具的結構方面分析,數控機床主要采用鑲嵌式機夾可轉位刀片的刀具。因此,對硬質合金可轉位刀片的運用是數控機床操作人員必須了解的內容之一。選用機夾式可轉位刀片時,數控機床操作人員應了解可轉位刀片型號表示規則、各代碼的含義(見圖1-31)。本課件是可編輯的正常PPT課件2.可轉位刀片的斷屑槽槽型四、機夾可轉位車刀的選用·為滿足切削能斷屑、排屑流暢、加工表面質量好、切削刃耐磨等綜合性要求,可轉位刀片制成各種斷屑槽槽型。目前,我國標準《帶圓角沉孔固定的硬質合金可轉位刀片尺寸》(GB/T2080—2007)中所表示的槽形為V形斷屑槽,槽寬為V0<1mm,V1=1mm,V2=2mm,V3=3mm或V4=4mm。各刀具制造公司都有自己的斷屑槽槽型,選擇具體斷屑槽代號可參考各公司刀具樣本。本課件是可編輯的正常PPT課件3.可轉位刀片的夾緊方式四、機夾可轉位車刀的選用·可轉位刀片的刀具由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成,為了使刀具能達到良好的切削性能,對刀片的夾緊方式有以下基本要求:(1)夾緊可靠,不允許刀片松動或移動。(2)定位準確,確保定位精度和重復精度。(3)排屑流暢,有足夠的排屑空間。(4)結構簡單,操作方便,制造成本低,轉位動作快,縮短換刀時間。常見的可轉位刀片的夾緊方式有楔塊上壓式、杠桿式、螺釘上壓式等多種方式,如圖1-32所示。本課件是可編輯的正常PPT課件4.可轉位刀片的選擇四、機夾可轉位車刀的選用選擇內容刀片材質的選擇常見刀片材料有高速鋼、硬質合金、涂層硬質合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等,其中應用最多的是硬質合金和涂層硬質合金。刀片材質主要依據被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質量要求、切削載荷的大小及切削過程有無沖擊和振動等選擇。刀片尺寸的選擇刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削刃長度L。有效切削刃長度與背吃刀量ap和車刀的主偏角Kr有關(見圖1-33),使用時可查閱有關刀具手冊選取。本課件是可編輯的正常PPT課件4.可轉位刀片的選擇四、機夾可轉位車刀的選用選擇內容刀片形狀的選擇刀片形狀主要依據被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉位次數等因素來選擇。刀尖角度與加工性能的關系如圖1-34所示。表1-2所示為被加工表面與刀片形狀。具體使用時可參閱刀具手冊選取刀片形狀。刀片的刀尖半徑的選擇刀尖圓弧半徑的大小直接影響刀尖的強度及被加工零件的表面粗糙度。若刀尖圓弧半徑增大,表面粗糙度值增大,切削力相應增大且易產生振動,切削性能變壞,但刀刃強度增加,則刀具前后刀面磨損減少。通常在切深較小的精加工、細長軸加工和機床剛度較差情況下,選用較小的刀尖圓弧;在需要刀刃強度高、工件直徑大的粗加工情況下,選用較大的刀尖圓弧。刀尖圓弧半徑的尺寸系列有0.2mm、0.4mm、0.8mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm、2.4mm和3.2mm。圖1-35所示為刀尖圓弧半徑與表面粗糙度、刀具耐用度的關系。刀尖圓弧半徑一般為進給量的2~3倍。本課件是可編輯的正常PPT課件·在工藝系統剛性允許的條件下,盡可能選取較大的切削用量,減少走刀次數,提高生產效率。·當零件精度要求較高時,應根據要求選取最后一道工序的加工余量。數控車削的精加工余量小于普通車削的加工余量,一般取0.1—0.5mm。1.背吃刀量ap的確定·背吃刀量根據機床、夾具、刀具、零件的剛度和機床功率確定。五、數控車削參數的選擇本課件是可編輯的正常PPT課件2.主軸轉速n的確定五、數控車削參數的選擇確定內容輪廓車削時的主軸轉速主軸轉速應根據被加工部位的直徑、零件和刀具的材料、加工性質等條件所允許的切削速度來確定。切削速度可通過計算、查表和實踐經驗獲取。對于使用交流變頻調速的數控機床,由于其低速輸出力矩小,因而切削速度不能太低。表1-3所示為硬質合金外圓車刀切削速度的參考值。車螺紋時的主軸轉速在切削螺紋時,車床的主軸轉速將受到螺紋的螺距(導程)大小、驅動電動機的升降頻特性及螺紋插補運算速度等多種因素影響,故對于不同的數控系統,推薦不同的主軸轉速選擇范圍。本課件是可編輯的正常PPT課件3.進給速度的確定五、數控車削參數的選擇確定內容確定進給速度的原則①進當給工速件度的。質量要求能夠得到保證時,為提高生產率,可選擇較高(2000mm/min以下）的進給速度。②切斷、車削深孔或精車削時,應選擇較低的進給速度。③刀具空行程,特別是遠距離“回零”時,可以設定盡量高的進給速度。④進給速度應與主軸轉速、背吃刀量相適應。進給速度的計算①計單算一式方為向進給速度F的計算。單一方向進給速度包括縱向進給速度和橫向進給速度，其計算式為：F=fn。②合成進給速度Fvh的計算。合成進給速度是指刀具做合成(斜線及圓弧插補等)運動時的進給速度。加工斜線及圓弧等輪廓時,刀具的進給速度由縱、橫兩個坐標軸同時運動的速度決定。本課件是可編輯的正常PPT課件01實訓目的·熟識數控車床常用刀具。02實訓方法和步驟(1)識別數控車床常用刀具。(2)分辨數控車削刀具組成元件。(3)拆卸與安裝刀具。(4)觀察車削零件。03實訓記錄表實訓項目報告任務實施本課件是可編輯的正常PPT課件04任務四數控車床加工工藝規程文件擬定RENWUSISHUKONGCHECHUANGJIAGONGGONGYIGUICHENGWENJIANNIDING本課件是可編輯的正常PPT課件掌握數控車削工序劃分的原則。01掌握數控車床加工工藝規程文件的擬定方法。02熟悉數控車削加工方案的實施。03任務目標本課件是可編輯的正常PPT課件·編寫軸承套零件的數控車削加工工藝文件。任務引領本課件是可編輯的正常PPT課件一、數控車削加工方案的確定1.數控車削外回轉表面及端面的加工方案的確定01020304加工精度為IT6—IT5級、Ra0.2—0.63的常用金屬(除淬火鋼),可采用精密型數控車床,按粗車、半精車、精車、細車的方案加工。淬火鋼等難車削材料淬火前可采用粗車、半精車的方法加工,淬火后安排磨削加工。加工精度為IT8—IT7級、Ra0.8~1.6的常用金屬(除淬火鋼),可采用普通型數控車床,按粗車、半精車、精車的方案加工。加工精度高于IT5級、Ra<0.08的常用金屬(除淬火鋼),可采用高檔精密型數控車床,按粗車、半精車、精車、精密車的方案加工。本課件是可編輯的正常PPT課件2.數控車削內回轉表面的加工方案的確定一、數控車削加工方案的確定（1）（3）（2）·加工精度為IT9—IT8級、Ra1.6—3.2的常用金屬(除淬火鋼),可采用普通型數控車床,按粗車、半精車、精車的方案加工。·加工精度為IT5級、Ra<0.2的常用金屬(除淬火鋼),可采用高檔精密型數控車床,按粗車、半精車、精車、精密車的方案加工。·加工精度為IT7—IT6級、Ra0.2—0.63的常用金屬(除淬火鋼),可采用精密型數控車床,按粗車、半精車、精車、細車的方案加工。本課件是可編輯的正常PPT課件·在同一次安裝中,應先進行對工件剛性影響較小的工序：二、常見的數控加工工序劃分的方法工序內容按安裝次數劃分工序把一次裝夾作為一道工序,此種劃分工序的方法適用于加工內容不多的零件。專用數控機床和加工中心常用此方法。按加工部位劃分工序按零件的結構特點分成幾個加工部分,每一部分作為一道工序。按所用刀具劃分工序這種方法用于工件在切削過程中基本不變形、退刀空間足夠大的情況,盡量提高加工效率,減少換刀時間,縮短走刀路線。刀具集中分序法是按所用刀具劃分工序,即用同一把刀具或同一類刀具加工完成零件上所有需要加工的部位,以達到節省時間、提高效率的目的。按粗、精加工劃分工序對易變形或精度要求較高的零件常采用此種劃分工序的方法。不允許一次裝夾就完成所有加工,而要在粗加工時留出一定的加工余量,重新裝夾后完成精加工。本課件是可編輯的正常PPT課件1.最短的切削進給路線三、加工路線的確定·切削進給路線最短,可有效提高生產效率,降低刀具損耗。安排最短切削進給路線時,還要保證工件的剛性和加工工藝性等要求。·圖1-38所示為粗車進給路線示例。圖1-38(c)所示的循環進給路線最短,在同等切削條件下的切削時間最短,刀具損耗最少。本課件是可編輯的正常PPT課件2.最短的空行程路線三、加工路線的確定·巧用起刀點。圖1-39(a)所示為采用矩形循環方式進行粗車的一般情況示例。其中,對刀點A設定在離毛坯件較遠的位置,在精車等加工過程中可以方便地換刀。同時,將起刀點與其對刀點重合在一起,。本課件是可編輯的正常PPT課件2.最短的空行程路線三、加工路線的確定·巧設換刀點。為換刀的方便和安全,有時將換刀點也設置在離毛坯件較遠的位置處1-39(a)中A點],當換第二把刀后,進行精車時的空行程距離也較長;若將第二把刀的換刀點也設置在圖1-39(b)中的B點位置上,則可以縮短可精車時空行程距離。本課件是可編輯的正常PPT課件2.最短的空行程路線三、加工路線的確定·合理安排“回零”路線。在手工編寫復雜輪廓的加工程序時,為簡化計算過程、便于校對,程序編寫者有時將每一刀加工完后的刀具終點,通過執行“回零”操作指令,使其返回對刀點位置,然后執行后續程序,增加了進給路線的距離,降低了生產效率。因此,在合理安排“回零”路線時,應使前一刀終點與后一刀起點間的距離盡量短或為零,滿足進給路線最短的要求。另外,在選擇返回對刀點指令時,在不發生干涉的前提下,應盡可能采用X、Z軸雙向同時“回零”指令,因為該功能“回零”路線最短。本課件是可編輯的正常PPT課件3.大余量毛坯的階梯切削進給路線三、加工路線的確定·圖1-40所示為大余量毛坯的階梯切削進給路線。圖1-40(a)所示為錯誤的階梯切削進給路線;圖1-40(b)所示為正確的階梯切削進給路線,數控車床按1~5的順序切削,每次切削余量相等。在同樣的背吃刀量下,按圖1-40(a)所示階梯切削路線加工所剩的余量過多。本課件是可編輯的正常PPT課件·零件輪廓的精加工可以安排一刀或幾刀精加工工序,其完工輪廓應由最后一刀連續加工而成,刀具的進、退位置要選擇適當,盡量不要在連續的輪廓中安排切入、切出、換刀、停頓,以免因切削力突然變化而破壞工藝系統的平衡狀態,導致零件輪廓上產生劃傷、形狀突變或滯留刀痕。三、加工路線的確定4.零件輪廓精加工的連續切削進給路線本課件是可編輯的正常PPT課件5.特殊的進給路線三、加工路線的確定·在數控車削加工中,一般情況下,刀具的縱向進給是坐標的負方向,但有時按其負方向安排進給路線并不合理,甚至可能損壞工件。·圖1-42所示為用尖形車刀加工大圓弧內表面的進給路線。如圖1-42(a)所示,刀具沿著-Z方向進給,當刀尖運動到換象限處時(見圖1-43),FP方向與橫拖板傳動力方向一致,若絲杠副有機械傳動間隙,就可能使刀尖嵌入零件表面形成扎刀,從而影響零件的表面質量;如圖1-42(b)所示,刀具沿+Z方向進給,當刀尖運動到換象限處時(見圖1-44),吃刀抗力FP方向與橫拖板傳動力方向相反,不會因絲杠副有機械傳動間隙而產生扎刀現象,所以該方案是合理的。本課件是可編輯的正常PPT課件01實訓目的·擬定軸類零件數控加工工藝規程文件。02實訓方法和步驟(1)零件圖樣的工藝分析。(2)裝夾方案的確定。(3)加工順序及走刀路線的確定。(4)刀具的選擇。(5)切削用量的選擇。(m。6)數控加工工藝卡片的擬訂。03實訓記錄表實訓項目報告任務實施本課件是可編輯的正常PPT課件任務實施010203·對刀片的夾緊方式有哪些基本要求？02·數控車削對數控刀具的要求有哪些？01·制定工藝時應注意哪些內容？03本課件是可編輯的正常PPT課件謝謝聆聽Thank

You項目二軸類零件的數控車削加工

XIANGMUERZHOULEILINGJIANDESHUKONGCHEXIAOJIAGONG車和銑的區別——加工原理和工作方式的差異車床：通常由主軸和刀架組成，主軸帶動刀架旋轉進行加工。車床中工件通常是旋轉的，刀具保持靜止，適用于加工如內外圓柱面、圓錐面、內外螺紋以及端面、溝槽、滾花等的回轉成型面。銑床：其結構包括工作臺和主軸，主軸上裝有銑刀。銑床工作時，刀具旋轉并帶動工作臺移動，從而實現對平面的加工，以及溝槽、鍵槽、T形槽、燕尾槽等復雜形狀的加工。銑床適合加工平面、垂直面、溝槽、螺旋形表面等非回轉成型面，并且可以進行回轉體表面的加工、內孔加工及切斷工作。本課件是可編輯的正常PPT課件車和銑的區別——應用范圍的不同車床：主要用于加工直徑較小且長度較大的軸類零件，如軸、輪、套等。銑床：適用于加工各種材料的大多數平面、曲面和螺紋孔等，特別適合加工復雜的零件。本課件是可編輯的正常PPT課件車和銑的區別——加工精度的差異車床：加工精度可以達到較高的標準，通常在0.005mm以內。銑床：雖然加工精度不如車床，但仍能達到0.01mm左右的水平。本課件是可編輯的正常PPT課件車和銑的區別——操控難度的比較車床：相比銑床，車床的操作難度更高，需要更多的操作技巧。銑床：盡管銑床的歷史源自車床，但在現代工業生產中，銑床的使用更為普遍，因為它提供了更大的靈活性和更高的工作效率。本課件是可編輯的正常PPT課件/CONTENT目錄任務一簡單軸類零件在數控車床仿真軟件上的加工任務二階梯軸在數控車床仿真軟件上的加工本課件是可編輯的正常PPT課件匠心凝聚,書寫數控傳奇學思園地·“敏于行而訥于言”,這句話用在天門永強泵業有限公司數控中心主任、高級技師張四明身上再合適不過。·扎根一線三十余載,從普通員工到天門工匠,從數控工人到首席技師,張四明一直說得少卻做得多、干得好:面對新工藝新設備,他善用技能,攻堅克難;面對國內科研空白,他毫不示弱,逐一突破;面對業內難解之題,他挺身而出,提供技術支持。“先進生產能手”“質量技術標兵”“市拔尖人才”“天門工匠”“湖北省技術能手”“湖北省首席技師”……很難想象一位數控一線的工作人員會得到這么多特殊榮譽,但張四明做到了。·2019年4月,他又被授予湖北省五一勞動獎章。1990年從武漢化工學院畢業的張四明進入天門泵業,憑著一股初生牛犢不怕虎的勁,毅然挑起了重擔。在生產中,張四明總是帶頭創新實踐,改進加工工藝、優化加工程序、提高產品精度。2017年由他創新設計的工裝家具,能夠對異形面零部件快速進行緊固,專家設計改造的刀桿刀頭,大大增強的刀具的實用性和使用壽命。埋頭苦干的背后,張四明還是一位熱心的同事,工作之余經常從書本和網上研究學習資料,跟蹤了解行業動態和技術發展前沿,吸收專業領域的最新知識。·功夫不負有心人。張四明對國內效率就是真金白銀,張四明先后對公司14個廠家出產的數控系統如數家珍,對于企業來說10個系列、16個品種、315個規格產品的重要部件模具進行矯正加工,不僅讓鑄造毛坯表面各形面輪廓更加光滑美觀,更便于裝夾校正,還大大減少了各加工點材料去除量,提高了機械加工效率,為公司節約了生產成本。在噴水推進裝置精密鑄件領域取得多項科研成果,打破了國外對高功率船用噴水推進裝置研制的技術壟斷。本課件是可編輯的正常PPT課件01任務一簡單軸類零件在數控車床仿真軟件上的加工RENWUYIJIANDANZHOULEILINGJIANZAISHUKONGCHECHUANGFANGZHENRUANJIANSHANGDEJIAGONG本課件是可編輯的正常PPT課件掌握簡單軸類零件的數控車削工藝,會制定軸類零件的數控加工工藝。01正確選擇和安裝刀具,掌握對刀的方法及數控車床工件坐標系的設定。02合理安排數控加工工藝路線,正確選擇軸類零件加工的常用切削參數。03任務目標掌握數控程序的基本結構,正確運用編程指令編寫軸類零件的數控加工程序。04掌握數控車床仿真軟件的基本功能與操作。05本課件是可編輯的正常PPT課件·制定圖2-1所示零件的數控加工刀具及加工工序卡,并編寫精加工程序。任務引領本課件是可編輯的正常PPT課件1.軸類零件的加工工藝及編程特點·數控車削外圓柱面的加工方案：根據毛坯的制造精度和工件的加工要求,外圓柱面車削一般可分為粗車、半精車、精車、精細車。粗車的目的是切去毛坯硬皮和大部分余量,加工后工件尺寸公差等級為IT13~IT11,表面粗糙度值為Ra12.5~50。半精車的尺寸公差等級可達IT10~1T8,表面粗糙度為Ra3.2~6.3。半精車可作為中等精度表面的終加工,也可作為磨削或精加工的預加工。精車后的尺寸公差等級可達IT8~IT7,表面粗糙度為Ra0.8~1.6。精細車后的尺寸公差等級可達IT7~IT6,表面粗糙度為Ra0.025~0.4。精細車尤其適合于有色金屬加工,有色金屬一般采用磨削工藝,常用精細車代替磨削。一、數控車床的編程基礎粗車：粗車是加工工藝中的粗加工工序，主要是將工件表面的多余材料切削，一般對產品尺寸、粗糙度要求不高名詞解釋本課件是可編輯的正常PPT課件數控車削外圓柱面的加工方案：一、數控車床的編程基礎序號內容1①加工公差等級為IT10—IT8、Ra3.2—6.3的常用金屬(除淬火鋼),可采用普通型數控車床,按粗車、半精車的方案加工。2②加工公差等級為IT8—IT7、Ra0.8—1.6的常用金屬(除淬火鋼),可采用普通型數控車床,按粗車、半精車、精車的方案加工。3③加工公差等級為IT7—IT6、Ra0.025—0.4的常用金屬(除淬火鋼),可采用精密型數控車床,按粗車、半精車、精車、精細車的方案加工。4④加工公差等級高于IT5、表面粗糙度小于Ra0.08的常用金屬(除淬火鋼),可采用高檔精密型數控車床,按粗車、半精車、精車、精細車的方案加工。5⑤淬火鋼等難車削材料淬火前可采用粗車、半精車的方案加工,淬火后進行磨削加工;對最終工序有必要用數控車削方法加工的難切削材料,可參考有關難加工材料的數控車削方法進行加工。本課件是可編輯的正常PPT課件數控車床的編程特點：一、數控車床的編程基礎序號內容1①一般準備功能用G54設定工件坐標系。2②一個程序段中,根據圖樣上標注的尺寸,可以采用絕對值編程(X、Z)、增量值編程(U、W)或兩者混合編程。3③為了提高工件的徑向尺寸精度,X向的脈沖當量取Z向脈沖當量的一半。4④為提高工件的加工精度,當編寫圓頭刀程序時,需要對刀具半徑進行補償。大多數數控車床具備刀具半徑自動補償功能(G41、G42),這類數控車床可以直接按工件輪廓尺寸編程。對不具備刀具半徑自動補償功能的數控車床,編程時需要計算補償量值。數控編程：是數控加工準備階段的主要內容之一，通常包括分析零件圖樣，確定加工工藝過程；計算走刀軌跡，得出刀位數據；編寫數控加工程序；制作控制介質；校對程序及首件試切名詞解釋本課件是可編輯的正常PPT課件·數控車床的坐標系統分為機床坐標系和工件坐標系。兩種坐標系都是規定與車床主軸軸線平行的坐標軸為Z軸,刀具遠離工件的方向為Z軸的正方向。在水平面內與車床主軸軸線垂直的坐標軸為X軸,刀具遠離主軸軸線的方向為X軸的正方向。一、數控車床的編程基礎2.數控車床坐標系統本課件是可編輯的正常PPT課件2.數控車床坐標系統·機床坐標系。·由機床坐標原點與機床的X、Z軸組成的坐標系稱為機床坐標系。機床坐標系是機床固有的坐標系,在出廠前已經預調好。一般情況下,不允許用戶隨意改動。·機床通電后,不論刀架處于什么位置,此時面板顯示器上顯示的X與Z的坐標值均為零。當完成返回參考點操作后,面板顯示器上顯示的是刀位點(刀架中心)在機床坐標系中的坐標值(空間位置),相當于數控系統內部建立了一個以機床原點為坐標原點的機床坐標系。·機床原點是機床的一個固定點,不能改變。數控車床的機床原點是主軸端面與主軸旋轉中心線的交點,圖2-2所示的O點即為機床原點。一、數控車床的編程基礎機床：是指制造機器和機械的機器名詞解釋本課件是可編輯的正常PPT課件2.數控車床坐標系統·工件坐標系·為了簡化編程,數控編程時,應首先確定工件坐標系和工件原點。零件圖給出后,應找出圖樣上的設計基準點,若在加工過程中有工藝基準,一般要盡量保證工藝基準和設計基準統一,該基準點稱為工件原點(見圖2-3中的W)。·工件原點也稱為設計基準點(編程原點),是人為設定的。工件原點依據標注習慣設定,便于編程,一般車削件的工件原點設在工件的左、右端面或卡盤端面與主軸的交點處。圖2-3所示為工件原點和工件坐標系的位置,其工件坐標系以工件右端面為工件原點。一、數控車床的編程基礎本課件是可編輯的正常PPT課件3.程序結構與格式·加工程序的組成。為機床運行而送到CNC的一組指令稱為程序。用指定的指令可以使刀具沿著直線或圓弧移動,主軸電動機也按照指定的指令旋轉或停止,在程序中以刀具實際移動的順序指定指令。·程序是由一系列程序段組成的,如圖2-4所示。用來表示完成一定動作、一組操作的全部指令稱為程序段。用于區分每個程序段的號稱為順序號。用于區分每個程序的號稱為程序號。程序段中用來完成一定功能的某一具體指令(字母、數字組成)稱為字。一、數控車床的編程基礎本課件是可編輯的正常PPT課件3.程序結構與格式一、數控車床的編程基礎程序結構與格式內容加工程序的組成·為機床運行而送到CNC的一組指令稱為程序。用指定的指令可以使刀具沿著直線或圓弧移動,主軸電動機也按照指定的指令旋轉或停止,在程序中以刀具實際移動的順序指定指令。·程序是由一系列程序段組成的,如圖2-4所示。用來表示完成一定動作、一組操作的全部指令稱為程序段。用于區分每個程序段的號稱為順序號。用于區分每個程序的號稱為程序號。程序段中用來完成一定功能的某一具體指令(字母、數字組成)稱為字。程序段格式①固定順序程序段格式。固定順序程序段格式在數控機床發展的初期常用,現在已經不用。②表格順序程序段格式。表格順序程序段格式只應用少數場合(線切割)。③文字地址程序段格式。本課件是可編輯的正常PPT課件4.編程原則一、數控車床的編程基礎絕對值編程與增量值編程內容絕對值編程絕對值編程是根據預先設定的編程原點計算出絕對值坐標尺寸進行編程的一種方法。首先找出編程原點的位置,并用地址X、Z進行編程,如X50.0Z80.0;語句中的數值表示終點的絕對值坐標。增量值編程增量值編程是根據與前一位置的坐標值增量來表示位置的一種編程方法。采用增量值編程時,用U、W代替X、Z進行編程。U、W的正負由行程方向來確定,行程方向與機床坐標方向相同時為正,反之為負。混合編程設定工件坐標系后,絕對值編程與增量值編程混合起來進行編程的方法稱為混合編程。編程舉例如圖2-5所示,應用以上3種不同方法編程的程序。本課件是可編輯的正常PPT課件數控機床加工中的動作在加工程序中用指令的方式予以規定,其中包括準備功能G、輔助功能M、主軸轉速功能S、刀具功能T和進給功能F等。（1）5.數控系統功能·準備功能G和輔助功能M由JB3208—1983(已廢止)標準制定。（2）·由于我國現行數控系統種類較多,它們的指令尚未統一,因此,編程技術人員在編程前必須充分了解所用數控系統的功能,并詳細閱讀編程說明書,以免發生錯誤。一、數控車床的編程基礎本課件是可編輯的正常PPT課件1.工件坐標系設定·使用G54、G55、…、G59設定工件坐標系。通過試切工件,測出工件坐標系在機床坐標系中的位置,將其儲存到數控車床G54等零點偏置器或刀具長度補償中,程序運行時自動調用存儲器數值。其中,數控車刀刀位點是表示該刀具位置的點,常用車刀刀位點如圖2-6所示。二、數控車床的常用指令及編程方法本課件是可編輯的正常PPT課件1.工件坐標系設定·使用刀具補償設定工件坐標系。數控車床加工中使用刀具較多,采用零點偏置指令對刀時,把一把車刀設置在一個零點偏置指令中,使用不方便,故數控車床加工應采用刀具長度補償對刀,通過對刀將工件坐標系原點在機床坐標系中的位置測出并輸入至刀具長度補償等寄存器中,運行程序時調用該刀具長度補償,使刀具在工件坐標系中運行。此時應把G54、G55等零點偏置指令中的X、Z值全部清零。二、數控車床的常用指令及編程方法本課件是可編輯的正常PPT課件2.刀具的直線插補二、數控車床的常用指令及編程方法刀具的直線插補內容快速點定位指令G0G00指令是模態代碼,它命令刀具以點定位控制方式從刀具所在點快速運動到下一個目標位置。G00是快速定位,無運動軌跡要求,也無切